真空冷冻干燥技术在大豆提取中的应用

大豆是一种重要的粮食作物，其种子富含油脂和蛋白质，被广泛用于医药和食品。大豆在平均干物质基础上还含有大约40%蛋白质和20%油，在亚洲国家，大豆蛋白是主要的蛋白来源，可以通过不同的加工方式进行利用，如豆腐、味噌（发酵豆酱）、纳豆（覆盖有粘液物质的发酵大豆）、豆浆、炸豆腐（油炸豆腐片）等，豆腐类食品中引入纤维质地，可使其类似于肉类食品。此外，研究者对于腐竹的形成有了新认识，腐竹是一种由加热豆浆制成的薄膜状大豆食品，含有油体、颗粒蛋白、可溶性蛋白和碳水化合物。

大豆蛋白是多种蛋白质的混合物，根据其沉降系数可以分为2S、7S、11S和15S四类蛋白质。大豆蛋白可以提供良好的氨基酸组成，因为其包含所有必需氨基酸，其还含有生理上有益的成分，可降低胆固醇，降低患高血脂和心血管疾病的风险。此外，其还具有优良的加工能力，如胶凝、乳化能力以及持水、持油能力。

除了蛋白质和油之外，提取食用油后剩余的副产品（豆粕）是鸡、猪、奶牛、肉牛等家畜的优质蛋白质饲料。另外，大豆中的大豆异黄酮及其生理有益作用也备受关注。从豆腐生产过程中的残渣（豆渣）中提取的可溶性大豆多糖也已被证明是一种良好的乳化剂，并被广泛用于食品工业。

制备大豆多肽的原料主要有大豆分离蛋白、豆粕和大豆浓缩蛋白。以大豆分离蛋白为原料有诸多优点，如蛋白质含量（干基）在90%以上，制备得到的多肽分离纯化较为容易等；但直接购买大豆分离蛋白价格昂贵，增加了大豆多肽的生产成本，因此酶水解法生产大豆多肽时，一般以低温脱脂豆粕为原料，经过碱液萃取、酸沉分离、喷雾干燥等先制备大豆分离蛋白，再进一步的水解和分离纯化。与酶解法相比，发酵法生产大豆多肽更倾向于直接以低温脱脂豆粕为原料，根据发酵菌种和工艺条件进行加热、研磨等预处理。

低温脱脂黄豆粉

1、化学法

化学法兴起较早，研究已较为成熟。化学法利用酸或碱水解大豆蛋白，但反应条件剧烈，碱法水解较难控制水解进程，易直接水解为氨基酸，且得到的氨基酸大多消旋，其中D型氨基酸不能被人体利用；而酸水解则腐蚀设备，生成小肽的含量低，且高温条件下色氨酸被破坏，目前此法几乎被淘汰。

2、 酶解法

酶解法是目前工业化生产大豆多肽的主要方法，作用条件温和，水解产物安全性高，且不同酶的作用位点和作用方式不同，对同一底物的酶解效果也不同，为工业化生产侧重不同功能性的大豆多肽提供条件，因而蛋白酶的选择和水解工艺条件的优化至关重要，酶的改性和对产酶菌株进行基因修饰仍是国内外的研究热点。

酶水解法根据酶的种类分为单一酶解和复合酶解，实际生产中多采用复合酶解，将不同酶进行优势互补，提高水解效率的同时优化大豆多肽的风味。根据酶的作用pH范围分为酸性、碱性、中性蛋白酶。根据酶切位点的不同，分为内切酶和外切酶。内切酶作用于蛋白质分子内部肽键，将蛋白质分子断裂为多肽片段，暴露其内部的疏水基团。外切酶作用于蛋白质或多肽的分子末端，产生游离氨基酸，主要用于释放大豆多肽末端的疏水性氨基酸，减少苦味肽的生成。

豆饼粉

实验样本：大豆磷脂酶解产物

实验目的：冻干所有水分

实验设备：Mercury180

实验过程：

1.将样品放置于-80℃超低温冰箱预冻4 h。

2.打开冻干机预冷，将样品放置在隔板上，打开真空。

3.冻干程序为：升华程序温度为25℃~35℃，真空度设置为1Pa，时间48h，确保升华。

4.程序结束后，释压取出冻干好的样品，查看水分含量是否在标准值内，若达成实验预期则储存或者进行后续实验。

冻干前样品状态

冻干过程中样品状态

冻干后样品状态